劉洪立
(上海海洋大學工程系 上海 200000)
改革開放以來,我國工業化進程迅速,工業化加速在使得人們生產生活水平的同時,也因其過快的發展速度使得能源問題越來越嚴重。同時,隨著城市化進程提高以及人們生活水準的提升,人類生活對于能源的消耗越來越大,在能源的不斷消耗下,能源危機以及環境問題逐漸的威脅到了人們的生產生活。火力發電廠主要的發電原理是通過燃料燃燒釋放熱能,通過轉子將熱能轉化為電能。傳統的火力發電廠存在一些節能上的問題,例如能源利用率以及轉化率不足,釋放出過多的污染物等。傳統的發電工程并不能在根本上整治我國目前的能源消耗現狀,因而在發電過程中實現可再生能源利用、低能量消耗以及清潔發電成為了建筑設計領域內的熱門討論話題。
太陽能是新能源發電技術中應用較為廣泛的可再生能源,因為太陽能獲取方便同時也較為穩定,在實際應用上可以直接進行能量轉換,通過太陽能電池板以及太陽能熱水器等直接完成太陽能向電能、水能等的轉換。但目前的太陽能利用效率有著一定的上限,需要科學的不斷發展和推進才能繼續增加太陽能的能量使用效率。
風能在新能源發電工程中通常作為機械能以及電能的轉換來使用。西歐地區很早就開始使用風車來進行一些農業和工業活動,其原理主要是將風能轉化為機械能進行人們生產生活中的機械能供給。在現代社會,風能通常被用于轉化為電能進行使用,系統的風力發電設備可以安裝在大型建筑設計中進行電能的提供,并且在一定程度上提高了建筑的美觀性,使得人與自然的建筑理念更加深入人心。
地熱能的主要來源是地球內部的熱能。地球內部溫度較高,但是在實際使用中人類受限于科學技術難以直接取用,地熱能利用是在地球的地熱溫度較高的地區進行熱能直接取用的能源利用方式,其能量能夠直接轉移成人類所需要的熱能,并且可以簡單轉換為電能等。
太陽能發電系統的主要設備是太陽能電池板。目前太陽能熱水器在我國陽光充足的地區已經得到了較大規模的應用,其利用形式也各不相同。太陽能電池板在持續集熱的集熱方式下提供的電能水平較低,因此在利用太陽能進行能量轉換時就可以使用這些低能量供應的設備進行供暖等,實現太陽能到電能再到熱能的轉換,降低實際生活中的用電量。在實際生活中,太陽能是在具備陽光條件時發電的首選,同時在企業生產過程中對電能要求不高的情況下也可以使用太陽能發電設備。
太陽能房是指利用太陽能轉化來供給人們常規生活中的各種能源如熱能、電能等。通過太陽能電池板等設備將太陽能轉化為室內的電能,可以使室內保持一定的電力供應,從而可以在高原地區陽光充足但溫度不穩定的條件下使用。但是由于目前科技水平下,對于太陽能的利用效率開發程度還不夠,所以太陽能房目前還未得到較大規模的實際應用。
目前風能在我國電力系統中的應用效果還不夠明顯,通常是在地區較為大型且較為寬闊的條件下安裝風力發電機來進行風能向電能的直接轉換并給人類日常生活直接供電。
地熱能可以用于發電、供暖以及空調制冷,其中用于發電是地熱能最主要的能量轉換方式,和普通發電程序一致,地熱能也是先將熱能轉化為機械能再轉化為電能。同時地熱能也可以直接用于室內的采暖空調、烹飪、沐浴等,由于其利用方式較為簡單,目前已經獲得了較為廣泛的應用。
隨著我國社會經濟的不斷發展以及工業化進程的不斷加快,我國人民的生產生活中對電力的需求越來越大,這為我國發電工程的發電效率提出了巨大的挑戰。傳統的火力發電能源利用效率較低同時對環境危害較大,在如今世界性能源問題以及環境問題的背景下,需要不斷的開發新能源發電技術來代替傳統的火力發電技術。目前,國家對電廠發電系統的節能優化更為重視,因此發電企業應當不斷地更新自己的發電系統來提高能源利用率,同時降低環境污染。以發展節能型的電廠發電系統為主要目標,降低電廠對熱量的消耗,進一步提升運行效率。同時,在人們的實際生活中,電力的供應系統也應當不斷地進行相關新能源技術的創新和改革。